HYT 255-2018 海滩养护与修复技术指南

海滩养护与修复技术指南中华人民共和国自然资源部发布 I 2规范性引用文件 13术语和定义 4基本要求 2 36工程前期调查与资料收集 37工程设计 8工程施工 99后期监测 9附录A(资料性附录)养护和修复海滩剖面设计 附录B(资料性附录)养护和修复岬湾海滩平面形态设计 附录C(资料性附录)补沙方法及其特征 I本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由中华人民共和国自然资源部提出。本标准由全国海洋标准化技术委员会海洋工程勘察与测绘分技术委员会(SAC/TC归口。本标准起草单位：国家海洋局海岛研究中心、国家海洋局第三海洋研究所。1海滩养护与修复技术指南本标准规定了海滩养护与修复基本要求、流程、工程前期调查与资料收集、工程设计、工程施工和后期监测。本标准适用于自然海滩、人工海滩的海滩养护与修复工作；人工海滩的修建可参照本标准。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB3097海水水质标准GB/T12763.2海洋调查规范第2部分：海洋水文观测GB/T12763.4海洋调查规范第4部分：海水化学要素调查GB/T12763.8海洋调查规范第8部分：海洋地质地球物理调查GB/T12763.10海洋调查规范第10部分：海底地形地貌调查GB/T12763.11海洋调查规范第11部分：海洋工程地质调查GB/T14914海滨观测规范GB/T15920海洋学术语物理海洋学GB/T17501海洋工程地形测量规范GB/T18190—2000海洋学术语海洋地质学GB18668海洋沉积物质量GB/T50430工程建设施工企业质量管理规范JTS154-1防波堤设计与施工规范JTS257水运工程质量检验标准SL260堤防工程施工规范3术语和定义GB/T18190—2000和GB/T15920界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出了GB/T18190—2000中的某些术语和定义。由激浪和激浪流形成的松散沉积物堆积体。[GB/T18190—2000,定义2.3.4]人工海滩artificialbeach通过人工补沙手段，并辅以海岸构筑物等，在原来无海滩发育的海岸塑造形成的新生海滩2海滩受破坏或消失，导致海岸灾害防护功能、生态功能和旅游价值降低或丧失，为了恢复海滩系统、修复海滩景观、改善海岸带生态环境，通过海滩养护等工程技术手段来修复被破坏的海滩。将异地与修复区海岸环境相适应的沉积物通过人工手段搬运到海岸指定位置，增加平均高潮位以上海滩的宽度，恢复海滩功能。必要时可辅以特定的海岸构筑物。海滩再养护beachrenourishment超出海滩设计预期寿命的养护工程，在填沙存在自然流失的情况下，按原设计目标再次开展的补沙砂泥分界线sand-mudtransition海滩沉积物由砂向泥转化的分界线。养护砂与天然海滩砂的对比程度，指天然海滩砂与养护用沙的相对粒度特征的相似性。海滩剖面产生季节性有效变化的向海界限深度，该深度通常无海底底床显著变化，近滨与滨外间无明显沉积物交换。充分发育的岬湾海滩岬湾所发育的海滩平面形态基本稳定，泥沙物源相对充足且成独立体系，已达到自我平衡状态。4基本要求海滩养护和修复工程要符合海洋功能区划、海洋主体功能区规划、海岛保护规划、生态红线等国家和地方相关区划规划。4.2海岸地形地貌要求工程区地形地貌应具备海滩发育的基本条件，或通过人工构筑物塑造适宜海滩发育的地形地貌环境。4.3水动力要求近岸波浪动力适宜，具备海滩发育的基本条件，波浪动力和潮汐动力的耦合作用下适宜于形成不同类型海滩形态。具有海水浴场功能的海滩，近岸水质应不低于GB3097规定的第二类海水水质的要求。3具有旅游景观功能的海滩，近岸水质应不低于GB3097规定的第三类海水水质的要求。4.5海滩养护寿命海滩养护设计寿命不低于5年。海滩养护与修复流程包括前期基础调查、工程分析、工程设计、工程施工、后期监测等，具体流程按照图1的要求。前期基础调查与资料收集前期基础调查与资料收集物确定海滩养护或修复目标和内容海滩养护和修复工程基础方案平面设计剖面设计养滩沉积物设计辅助工程设计数值、物理模型预测养滩寿命内补沙流失量后期监测地形地貌分析、近岸动力和泥沙运动数值分析岸滩和提出针对性工程方法人类活动和海岸演变地形地貌与工程地质力环境水水质优化改进工程分析工程设计工程施工图1海滩养护和修复基本流程6工程前期调查与资料收集6.1海岸动力环境获取海滩养护与修复工程区近岸动力特征，用于工程方案数值模拟分析与设计。所需资料的基本内容及要求见表1。4表1海岸动力环境调查基本项目及要求内容观测时间近5年内不少于1年的连续观测观测时间近2年内大、小潮共2次不少于25h全潮连续观测近岸平行海岸线布设，观测站不少于3站，密度悬沙观测时间近2年内大、小潮共2次不少于25h全潮连续观测观测时间近5年内不少于1年的连续观测风观测时间区域海平面注：调查中涉及的水深基面均为当地平均海平面。6.2岸滩和近岸沉积物表2海岸沉积物调查基本内容及要求内容变化监测取样时间变化监测工程区由闭合深度向陆采样密度逐渐增大，不少于10个/km²厚度调查注：表中涉及的水深和高程基面均为当地平均海平面。56.3地形地貌与工程地质获取海滩养护与修复工程区岸滩地形地貌和工程地质特征，用于数值模拟分析、工程方案设计和辅助构筑物结构设计。所需资料的基本内容及要求见表3。表3海岸地形地貌与工程地质调查基本内容及要求内容测量范围海滩养护或修复区域岸线向海延伸至7m等深线以深(或闭合水深以深)时效要求岸滩剖面监测测量范围近2年内不少于1年周期，不低于每季度1次，台风作用后加测岸线变化监测测量范围近2年内不少于1年周期，不低于每季度1次，台风作用后加测调查范围注：表中涉及的水深和高程基面均为当地平均海平面。6.4潮间带底栖生物获取海滩养护与修复工程区潮间带底栖生物本底特征，开展工程建设对生物的影响分析。所需资料的基本内容及要求见表4。表4潮间带底栖生物调查基本内容及要求底栖动物、底栖植物的种类组成、数量(栖息密度、生物量或现存量)及其水通常在高潮区布设2站、中潮区布设3站、在滩面较窄的潮间带，在高潮区布设1站、中潮区布设调查周期调查时间或在大潮期间进行低潮区取样，小潮期间再硬相(岩石岸)生物取样，用25cm×25cm的定量框取2个样方；在生物密集区取样，采用10cm×软相(泥滩、泥沙滩、海滩)生物取样，用25cm×25cm×30cm的定量框取4个样方至8个样进行定性取样与观察，定性取样在高潮区、中潮区和低潮区至少分别取1个样品66.5近岸海水水质获取海滩养护与修复工程区水质情况，用于工程目标定位分析和环境质量分析。所需资料的基本内容及要求见表5。表5近岸海水水质调查基本内容及要求调查范围小于5m水深，取表层、底层；大于5m水深，取表层、中层、底层6.6人类活动和海岸演变获取海滩养护与修复工程区及毗邻区域人类活动特征和海岸历史演变特征，用于工程前期论证分析和方案设计。所需资料的基本内容及要求见表6。表6人类活动和海岸演变调查内容及要求围垦填海范围工程区内及毗邻区域不小于2km的影响范围内内容围垦区域范围、围垦时间范围工程区及毗邻区域2km内内容范围内容范围内容范围内容入海河口范围对工程区有影响的入海河流河口区内容75年再养护周期)岸线演化模型预测(见7.6),合理设计补沙区域及岸线形态。射主波向与丁坝之间的交角δ为100°~110°;丁坝在水中的长度以岸线至破波点距离的40%～60%为其设计应遵循离岸堤背后养护海滩的岸线变化与影响因素之间的相互关系，其关系式见8推荐潜堤平均低潮位时透射系数为0.2～0.3,潜堤波浪透射系数与堤顶在计算水位以上的高7.3.3人工构筑物结构设计滩肩高程=设计水位(20年重现期)+波浪爬高 (2) (3)海滩修复工程短周期演变模拟，代表性模型有UNIBEST-TC,CROSS,XBeach,SBEACH,97.7补沙量计算通过设计的养护与修复海滩地形和原始海滩地形之间的体积差异来计算需要填充沙体方量，施工补沙量需要考虑施工过程以及海滩养护后的沙体的自然调整和流失，推荐实际施工补沙量为理论计算补沙量的1.3倍～1.5倍。8工程施工8.1施工准备施工单位开工前应做好施工条件的踏勘工作，对合同或设计文件进行深入研究并应结合施工具体条件编制施工方案，完成必要的行政审批程序且在施工现场做好安全警示工作。8.2填沙方式填沙方式主要有干滩补沙、滩面补沙、水下补沙和沙丘补沙等四种，其基本特点见附录C,推荐海滩养护和修复的主要补沙方式为干滩补沙和滩面补沙，实际施工也可以选择二者的结合。8.3人工构筑物施工海岸工程和水工建筑的施工要求应符合SL260的规定。8.4质量控制8.4.1施工质量管理控制海滩养护与修复工程施工相关质量管理工作要求应符合GB/T50430的规定。8.4.2填沙质量控制同一沙源，每1000m³取1组3个试样进行测试，砂样沉积物平均粒径应符合7.5.2的要求。8.4.3填沙形态质量控制填沙形态质量控制测量按表3岸滩剖面地形监测的要求进行，填砂后滩面形态与设计标高误差不大于±100mm,与设计坡度值误差不大于±10%。8.4.4人工构筑物验收辅助海岸工程及其他水工建筑质量控制应符合JTS257的规定。9后期监测9.1海滩和近岸剖面监测海滩和近岸剖面监测内容包括岸滩剖面、水下地形和岸线位置，通过监测结果对比获取海滩冲淤变化特征，确定海滩养护周期。监测的基本内容和要求见表7。表7海滩养护工程岸线、剖面监测及其要求测量范围养滩区后滨向海至平均大潮低潮线尽量确保后监测剖面与养滩前剖面相互重合，剖面垂直水边施工后半年内1次/月，台风作用后加测测量范围由岸滩监测剖面的原点，垂直岸线布设，方向延伸向海，密度不少于4条/km测量范围养滩区所在的海岸单元范围内海岸线施工后第一年，不低于每季度1次，台风作用后加测注：表中涉及的水深和高程基面均为当地平均海平面。9.2沉积物变化监测沉积物变化监测内容包括海滩沉积物和海底沉积物监测，通过监测结果对比获取沉积物分布及变化特征，记录养护用沙和天然沙融合所需时间，用于海滩养护时改进用沙参数。监测的基本内容和要求见表8。表8海滩养护工程沉积物变化监测及其要求取样时间原则上与人工养滩后地形变化监测同步表面采挖，样品量不少于500g工程区由海向陆采样密度逐渐增大，不少于10个/km²原则上与人工养滩后地形变化监测同步9.3水动力环境监测水动力环境监测内容包括波浪、海流和悬沙，通过前期调查结果和监测结果对比，分析海滩养护工程建设对局部动力环境的影响。监测的基本内容和要求见表9。表9海滩养护工程动力环境监测及其要求观测时间工程完成后不少于1年的连续观测观测时间悬沙观测时间注：表中涉及的水深和高程基面均为当地平均海平面。9.4水质监测水质监测内容遵守GB3097的规定。通过监测获取近岸水质变化特征，分析工程开展产生的影响，指导海滩的管理。监测的要求见表5。9.5潮间带底栖生物监测通过工程完成后底栖生物监测结果与前期调查资料对比，分析工程的开展对底栖生物群落的影响，及工程完成后的恢复情况。监测的基本内容和要求见表10。表10潮间带底栖生物监测及其要求底栖动物、底栖植物的种类组成、数量(栖息密度、生物量或现存量)及其水平通常在高潮区布设2站、中潮区布设3站、低潮区1站或2站；在滩面较短的潮间带，在高潮区布设1站、中潮区布设3监测时间潮间带生物采样必须在大潮期间进行；或在大潮期间进行低潮区取样，小潮期间再软相(泥滩、泥沙滩、海滩)生物取样，用25cm×25cm×30cm的定量框取4个进行定性取样与观察，定性取样在高潮区、中潮区和低潮区至少9.6监测结果评估根据9.1～9.5监测数据对工程实施后的效果进行评估，对施工质量和工程基础方案进行评价并给出具体建议。9.7海滩再养护要求当海滩修复填沙流失量超过50%时须进行再养护补沙。(资料性附录)养护和修复海滩剖面设计A.1设计公式养护和修复海滩剖面设计推荐遵循Dean(1977)的海滩平衡剖面计算公式见式(A.1)～式(A.3):h=Ay2/:A=0.067,0.o=14Dl.h——相对平均大潮高潮线的深度，单位为米(m);A——海滩剖面尺度系数；o——泥沙沉降速度，单位为米每秒(m/